Особенности редукторного эп и динамики

редукторных механизмов.

Наиболее инерционными массами обладает механизм поворота экскаваторов драглайнов, где .

Перадачи таких механизхмов нагружаются значительными динамическими усилиями при разгоне и торможении инерционных масс, которые могут в несколько раз превысить статические нагрузки.

Поэтому на динамические режимы ЭП таких механизмов оказывают существенное влияние особенности зубчатых передач.

1. Наличие зазоров в зубчатом зацеплении (зазор приведен к валу двигателя 1-1,5 оборота);

2. Неравномерность хода, создаваемая зубчатым зацеплением (неточность изготовления зубчатых передач).

t – время выбора зазора, двигатель разгоняется до скорости .

Процесс выбора зазора оканчивается упругим ударом, т.к. основные массы механизмов с J₂ неподвижны.

Запасенная энергия (кинетическая) частично рассеивается в виде теплоты, а в основном преобразуетсяв энергию упругих деформаций, вызывая дополнительные динамические нагрузки передач.

Способы ограничения :

1. ограничение момента двигателя;

2. ограничение ;

3. ограничение - скорости нарастания момента.

За счет чего можно уменьшить динамический удар при зацеплении:

1. за счет уменьшения начальной скорости ;

2. за счет ограничения ускорения на этом этапе ;

3. уменьшением момента двигателя в период выбора зазора по сравнению с его средним значением .

Если используются двигатели с фазным ротором в ЭП предусматривают 1 или 2 предварительные реостатные. Характеристики обеспечивающие снижения М_пуск до (0,4-0,6)М_ном для выбора зазоров и слабины канатов. Если использовать АД с короткозамкнутым ротором, то в цепь статора включается дополнительные сопротивления.

В системах Г-Д или ТП-Д – ограничение начального ускорения может быть достигнуто заданием соответствующего темпа нарастания ЭДС преобразователя на время выбора зазора.

Ограничение механических перегрузок эп опм

циклического действия.

Механические перегрузки являются важной особенностью работы механизмов циклического действия. Работа ОПМ на упор, значительные ветровые нагрузки, работа лебедки при заклиненном или подмершем грузе.

Во всех случаях, когда возникающие механические перегрузки превосходят допустимую перегрузочную способность привода, должно обеспечиваться автоматическое ограничевание момента, развиваемого двигателем.

Допустимый момент – момент стопорения М_стоп должен не превышать М_ср и находиться в пределах перегрузочной способности ;

- Несистематические перегрузки, которые можно ограничивать электрическим и механическим путем.

(защита от перегрузок – автоматический выключатель, пускатели – аварийный режим)

Механическое ограничение – введение слабого элемента механической шпонки – обрыв механического сочленения с двигателем, также аварийный режим работы.

- Систематические нагрузки, которые требуют постоянного механического или электрического ограничения.

Электрическое непрерывное ограничение момента.

Электрическое ограничение момента находит широкое применение и используется, как правило, еще для формирования переходного процесса при реверсе, торможении и пуске.

Качество ограничения характризуется заполнением экскаваторной характеристики.

Для выяснения основных физических особенностей режимов резких стопорений проанализируем переходный процесс ЭП подъеме экскаватора-лопата при внезапном стопорении ковша.

ЭП работает по характестики 2.

, т.к.

Подставим выражения для М и М₁₂ в первое уравнение и продифференцируем его ; Решаем относительно.

с учетом

Проанализируем корни при различных значения .

где ;

1. характеристика абсолютно мягкая, как мы знаем процесс колебательный и демпфирование механических колебаний не происходит.

2. процесс затухания, т.к. вещественная часть корня отрицательна, происходит демпфирование механических колебаний.

3. Работа на характеристики 3 – процесс неустойчивый.

Решение системы находим в виде:

Для решения задаемся начальными условиями и определяем постоянные A,B,C,D.

1. 

2. 

3. 

4. 

,

где ;

,

где ;

Эти процессы описывают работу ЭП по 2 характеристике, а при работе на абсолютно мягкой характеристике 1 получим:

;

;

Эти характеристики представлены на графиках:

• Из графиков видно, что максимальные нагрузки элементов привода в процессе стопорения увеличиваются за счет динамической нагрузки.

• Отношение максимальной нагрузки к установившейся определяется коэффициентом динамичности: ;- характеризует перегрузки механической части ЭП при резких стопорениях.Перегрузки тем больше, чем больше , момент инерции и жесткость рабочего оборудования .

• При уменьшении коэффициента отсечки ; затухания колебаний увеличивается. Это обеспечивает заблаговременное снижение скорости еще до достижения стопорной нагрузки.- для ЭП подъема экскаваторов;- ЭП тяги экскаваторов драглайна;- для канатных механизмов напора.- теряя на заполнении токовой диаграммы и выигрывая в демпфировании.

Механическое непрерывное ограничение момента обеспечивается путем применения муфт предельного момента.

При перегрузке механизма > M_стоп – муфта проскальзывает, разрывает жесткую механическую связь и обеспечивает момент .

Существенным недостатком являются больше габариты и стоимость, а также быстрый износ.